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电磁辐射环境知识讲义一、电磁辐射的基本概念与特点1. 电磁辐射的定义电磁辐射是电场和磁场能量在空间传播的现象。
电磁波在真空中传播时呈现电场和磁场交替变化的特点。
2. 电磁辐射的特点•电磁波具有波动性和粒子性；•不同频段的电磁波对生物体的影响也不同；•电磁波在空间中传播速度固定，即光速；•电磁波是一种无需介质传播的波动。
二、电磁辐射的分类与来源1. 电磁辐射的主要分类根据波长或频率的不同，电磁辐射可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
2. 电磁辐射的主要来源•通信设备：手机、基站等；•家用电器：电视、微波炉等；•工业设备：电焊机、微波加热设备等；•医疗设备：X射线机、核磁共振仪等。
三、电磁辐射对人体健康的影响1. 电磁辐射对人体的生物效应•热效应：高频电磁辐射会导致组织的局部升温；•非热效应：低频电磁辐射可能对细胞和基因产生影响。
2. 电磁辐射相关疾病•电磁辐射可能引发头痛、失眠、疲劳等不适感；•长期暴露于大剂量电磁辐射环境可能导致肿瘤等严重疾病。
四、电磁辐射防护常识1. 低频电磁辐射防护•减少微波炉使用时间；•远离电磁炉等辐射源。
2. 高频电磁辐射防护•使用耳机减少手机辐射对头部的直接影响；•减少长时间接触电脑、平板电脑等电子产品。
五、电磁辐射环境监测与规范1. 电磁辐射监测方法•电磁辐射仪器监测；•室内电磁辐射检测。
2. 电磁辐射防护标准•《电器工作环境电磁辐射卫生标准》等相关法规；•通过规范设备布局、保证合理使用等措施实现防护。
六、结语电磁辐射环境是现代社会不可避免的环境因素，了解电磁辐射的基本知识，学会科学防护和规避电磁辐射，以确保人体健康。
希望本讲义能为大家提供关于电磁辐射环境知识的一些基本概念和应对方法，让大家在日常生活中更加健康和安全。
辐射科普知识一、什么是辐射？辐射是指物质或能量的传播过程。
我们通常所说的辐射，是指电磁辐射。
电磁辐射是一种由电磁波传播而产生的能量传递过程。
常见的电磁辐射有可见光、无线电波、微波、红外线、紫外线、X射线和γ射线等。
二、电磁辐射的分类电磁辐射可以按照波长或频率进行分类。
波长较长的电磁辐射被称为非电离辐射，包括无线电波、微波和红外线等。
波长较短的电磁辐射被称为电离辐射，包括紫外线、X射线和γ射线等。
三、电磁辐射的来源电磁辐射的来源非常广泛。
无线电波来自于电视、手机、电脑等电子设备。
微波则主要来自微波炉。
红外线是一种热辐射，来自于太阳、灯泡、炉灶等。
紫外线来自于太阳，也可由紫外线灯产生。
X 射线和γ射线则主要来自于医疗设备和核能设施。
四、电磁辐射的影响电磁辐射对人体和环境都有一定的影响。
无线电波和微波一般对人体没有明显的危害，但长期暴露在高强度的无线电波和微波下可能会引发热损伤。
红外线会导致皮肤和眼睛受热，引起烫伤和眼睛疾病。
紫外线会导致皮肤晒伤和皮肤癌。
X射线和γ射线具有较高的能量，对人体组织有较强的穿透力，长期暴露会增加患癌风险。
五、如何保护自己？为了减少电磁辐射对人体的影响，我们可以采取以下措施：1. 减少使用电子设备的时间，特别是手机和电脑。
2. 尽量远离辐射源，如尽量远离高压电线塔和微波炉等。
3. 使用防辐射设备，如手机辐射贴、电脑辐射防护屏幕等。
4. 减少长时间暴露在太阳下，使用防晒霜和遮阳伞等防护措施。
5. 注意医疗辐射的剂量，遵循医生的建议进行检查和治疗。
六、电磁辐射的监测和标准为了保护公众的健康，各国都制定了电磁辐射的监测和标准。
常见的监测仪器有电磁辐射仪和剂量仪等。
国际上常用的电磁辐射标准是由国际电工委员会（IEC）和国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）联合制定和推荐的。
七、辐射科学的发展和应用辐射科学在医学诊断、治疗和工业应用等方面有着广泛的应用。
医学上常用的X射线和γ射线可以用于疾病的诊断和治疗。
电磁的基本概念电磁场(electromagnetic field)是物质的一种形式。
为了说明电磁的基本概念，现对一些常用名词、术语等做一简略介绍[1]。
一、交流电1．交流电(alternating current)交流电是交替地即周期性地改变流动方向和数值的电流。
如果我们将电源的两个极，即正极与负极迅速而有规律地变换位置，那么电子就会随着这种变换的节奏而改变自己的流动方向。
开始时电子向一个方向流动，以后又改向与开始流动方向相反的方向流动，如此交替地依次重复进行，这种电流就是交流电。
在交流电中，电子在导线内不断地振动，从电子开始向一个方向运动起，然后又回到原点的平行位置时，这一运动过程，称为电流的一次完全振动，发生一次完全振动所需要的时间称为一个周期。
半个振动所需要的时间，称为二分之一周期或半周期。
2．频率(frequency)频率是电流在导体内每秒钟所振动的次数。
交流电频率的单位为赫(Hz)。
例如我国的民用电频率为50Hz，意思是说民用电这种交流电，在一秒钟内振动50次。
美国等一些国家为60Hz。
二、电场与磁场所有的物体都是由大量的和分立的微小粒子所组成，这些粒子有的带正电，有的带负电，也有的不带电。
所有的粒子都在不断地运动，并被它们以一定的速度传播的电磁场所包围着，所以带电粒子及其电磁场，不是别的，而是物质的一种特殊形态。
1．电场(electric field)我们知道，物体相互作用的力一般分为两大类，一类是物体的．直接接触发生的力，叫接触力，例如碰撞力、摩擦力等均属于这一类。
另一类是不需要接触就可以发生的力，称为场力，例如电场力、磁场力、重力等。
电荷的周围存在着一种特殊的物质叫做电场。
两个电荷之间的相互作用并不是电荷之间的直接作用，而是一个电荷的电场对另一个电荷所发生的作用，也就是说在电荷周围的空间里，总是有电场力在作用着。
因此，我们将有电场力作用存在的空间称为电场。
电场是物质的一种特殊形态。
电磁辐射的基础知识和应用电磁辐射是指电场和磁场以波的形式在空间中传播的现象。
它广泛应用于通信、医疗、能源等各个领域。
本文将介绍电磁辐射的基本概念、特性以及其在不同领域的应用。
一、电磁辐射的基本概念电磁辐射是由电荷所激发的电磁波产生的一种能量传递方式。
它包括电磁波的传播和电磁场的相互作用两个方面。
根据电磁波的频率不同，可以将电磁辐射分为射频辐射、微波辐射、红外辐射、可见光辐射、紫外辐射、X射线辐射和γ射线辐射等。
二、电磁辐射的特性1. 频率和波长：电磁辐射的频率与波长呈反比关系，频率越高，波长越短。
2. 能量和功率：电磁辐射的能量与频率成正比，与波长成反比。
辐射功率是单位时间内通过单位面积的辐射能量。
3. 速度和传播：电磁辐射的传播速度为光速，约为3×10^8米/秒。
4. 穿透和衰减：不同波长和频率的电磁辐射对物质的穿透和衰减能力不同。
5. 散射和反射：电磁辐射在与物体相遇时会发生散射和反射，从而改变传播方向。
6. 吸收和辐射：物质能够吸收电磁辐射的能量，吸收的能量会以其他形式辐射出来。
三、电磁辐射在通信领域的应用电磁辐射在通信领域起到至关重要的作用。
通过调控辐射波长和频率，实现了无线电、电视、卫星通信、移动通信等各种通信方式的发展。
其中，微波辐射被广泛用于无线通信，射频辐射用于无线电与电视信号传输，可见光辐射则应用于光纤通信等。
四、电磁辐射在医疗领域的应用医疗领域是电磁辐射广泛应用的领域之一。
X射线辐射被用于影像学检查，如X线摄影、CT扫描等。
同样，γ射线辐射也用于放射治疗和核医学诊断。
此外，微波辐射还应用于物理疗法，如微波治疗仪。
五、电磁辐射在能源领域的应用在能源领域，电磁辐射的利用主要是通过光伏效应将太阳光转化为电能。
太阳能电池板可以将太阳光辐射转化为直流电能，用于供电或储存。
六、电磁辐射的影响和防护电磁辐射对人体和环境都有一定的影响，长期暴露在高强度电磁辐射下可能导致细胞DNA损伤、免疫功能下降等。
电磁辐射科普电磁辐射（electromagneticradiation）是电磁场中能量的变化过程，也是电磁场所能传播的重要特征。
电磁辐射可以分为静电辐射和动电磁辐射。
静电辐射指电场强度不随时间变化的电磁辐射，一般可以用来表征静态电场中有害或有益的电磁辐射；而动电磁辐射指电场强度随着时间变化的电磁辐射，一般可以用来表示电磁场变化时发出的辐射能量。
电磁辐射的波长（wavelength）可用比特（bit）表示，是电磁辐射波的一种参数，也是表征电磁辐射的重要指标，根据电磁辐射的波长可以大体将它分为微波辐射、可见光辐射、紫外线辐射和X 射线辐射等四大类。
其中，微波辐射的波长介于约1mm至1m之间；可见光辐射波长在可见光范围，大约介于400nm至800nm之间；紫外线辐射波长介于可见光范围之外，大约介于10nm至400nm之间；X射线辐射的波长介于紫外线范围之外，大约介于0.001nm至10nm 之间。
电磁辐射的周期（frequency）可用赫兹（Hertz）表示，也是电磁辐射的重要指标，根据电磁辐射的周期可以大体将它分为无线电波、声波、电磁波和X射线等四大类。
其中，无线电波的频率在300MHz至400GHz之间；声波的频率在20Hz至20000Hz之间；电磁波的频率在3GHz至300GHz之间；X射线的频率系数低于我们能听到的最低声音频率。
电磁辐射的强度（intensity）可用贝可（becquerel）表示，是电磁辐射的另一重要指标，一般表示电磁辐射强度的大小。
电磁辐射的强度随着它的发射源和波长、频率等变化而变化，但大体上可分为弱辐射和强辐射两类。
弱辐射的电磁辐射强度不大于1μBq/m3，比如自然辐射；而强辐射的电磁辐射强度可达当量能量数量级，比如核辐射。
电磁辐射对生物有着重要的影响。
当电磁辐射强度达到一定程度时，就会对生物体产生有害影响。
对人体来说，长期暴露在高强度的电磁辐射下会导致疾病，比如癌症、免疫缺陷、血液病变等；对动物来说，则会出现细胞突变、生物系统破坏等症状。
电磁辐射的科普一、引言电磁辐射是人们生活中经常接触到的一种物理现象，它是指由电荷产生的电场和磁场在空间中传播所形成的波动现象。
随着科技的发展和应用的广泛，人们对于电磁辐射的认识也越来越深入。
本文将从电磁辐射的基本概念、分类、来源、影响等方面进行科普。
二、基本概念1. 电磁波电磁波是由振荡电荷所产生的一种波动现象，它包括了不同频率和波长的光线、无线电波等。
根据频率不同，电磁波可以分为不同种类，如无线电波、微波、红外线、可见光等。
2. 电场和磁场在空间中存在着由带电粒子所产生的电场和运动带来的变化而产生的磁场。
当这两个场相互作用时，就会形成一种能量传递方式——电磁辐射。
3. 辐射强度辐射强度是指单位时间内通过单位面积垂直于辐射方向的能量流量。
它的单位是瓦特每平方米（W/m²）。
三、分类1. 非电离辐射非电离辐射指的是能量不足以将原子或分子中的一个电子从原子中打出来的电磁波，如无线电波、微波、红外线等。
这种辐射对人体影响较小，但长期接触也会产生一定的影响。
2. 电离辐射电离辐射指的是能量足以将原子或分子中的一个或多个电子从原子中打出来的电磁波，如紫外线、X射线、伽马射线等。
这种辐射对人体影响比非电离辐射更大，能够引起细胞变异、癌症等严重后果。
四、来源1. 天然来源天然来源包括了太阳光、地球放射性物质等。
其中太阳光就是人们生活中最常接触到的一种天然辐射源，它包括了可见光、紫外线和X射线。
2. 人为来源人为来源主要包括了通信设备、医用设备等。
随着现代通信技术和医疗技术的发展，人们接触到的电磁辐射也越来越多。
五、影响1. 健康影响长期接触高强度电磁辐射会对人体健康产生一定的影响，如头痛、失眠、神经衰弱等。
同时，电离辐射还会引起细胞变异、癌症等严重后果。
2. 环境影响大量的电磁辐射也会对环境产生一定的影响，如对植物生长和动物行为等方面产生负面影响。
六、防护措施为了减少电磁辐射对人体健康和环境造成的危害，我们需要采取一系列防护措施。
电磁的基本概念电磁场(electromagnetic field) 是物质的一种形式。
为了说明电磁的基本概念，现对一些常用名词、术语等做一简略介绍[1]。
一、交流电1．交流电(alternating current)交流电是交替地即周期性地改变流动方向和数值的电流。
如果我们将电源的两个极，即正极与负极迅速而有规律地变换位置，那么电子就会随着这种变换的节奏而改变自己的流动方向。
开始时电子向一个方向流动，以后又改向与开始流动方向相反的方向流动，如此交替地依次重复进行，这种电流就是交流电。
在交流电中，电子在导线内不断地振动，从电子开始向一个方向运动起，然后又回到原点的平行位置时，这一运动过程，称为电流的一次完全振动，发生一次完全振动所需要的时间称为一个周期。
半个振动所需要的时间，称为二分之一周期或半周期。
2．频率(frequency) 频率是电流在导体内每秒钟所振动的次数。
交流电频率的单位为赫(Hz)。
例如我国的民用电频率为50Hz,意思是说民用电这种交流电，在一秒钟内振动50次。
美国等一些国家为60Hz。
二、电场与磁场所有的物体都是由大量的和分立的微小粒子所组成,这些粒子有的带正电,有的带负电,也有的不带电。
所有的粒子都在不断地运动, 并被它们以一定的速度传播的电磁场所包围着, 所以带电粒子及其电磁场，不是别的，而是物质的一种特殊形态。
1．电场(electric field)我们知道，物体相互作用的力一般分为两大类，一类是物体的．直接接触发生的力，叫接触力，例如碰撞力、摩擦力等均属于这一类。
另一类是不需要接触就可以发生的力，称为场力，例如电场力、磁场力、重力等。
电荷的周围存在着一种特殊的物质叫做电场。
两个电荷之间的相互作用并不是电荷之间的直接作用，而是一个电荷的电场对另一个电荷所发生的作用，也就是说在电荷周围的空间里，总是有电场力在作用着。
因此，我们将有电场力作用存在的空间称为电场。
电场是物质的一种特殊形态。
电荷和电场是同时存在的两个方面，只要有电荷，那么它的周围就必然有电场，它们永远是不可分割的整体。
当电荷静止不动时，电场也静止不变，这种现象叫做静电场(static field) 。
当电荷运动时，电场也在变化运动，这种电场称做动电场(dynamlcfield) ，起电的过程，也是电场建立的过程。
起电后，当我们分离正负电荷时，须用外力做功。
那么，电场是怎样显示出来的呢?举个简单的例子，如用一块绒或绸子去摩擦梳子，梳子就会带电，也就是说梳子上面产生了电荷，这种带电的梳子在一定的距离内，就可以吸起小纸屑。
这个现象告诉我们，在带电的梳子附近形成了电场，也就是说有电场在起作用。
如果将其所带电荷做交变运动，那么它的电场也是交变的。
2．磁场(magnetic field) 磁场是电流在它所通过的导体周围所产生的具有磁力作用的场。
如果导体中流通的电流是直流电，那么磁场也是恒定不变的；如导体中流通的电流是交流电，那么磁场也是变化的。
电流的频率越高，其磁场变化的频率也就越高。
3．电磁场(electromagnetic field) 任何交流电路其周围一定范围空间存在交变电磁场，该电磁场的频率与交流电的频率相同。
电场( 代表符号为E ) 和磁场(代表符号为H ) 是这样存在的：有了移动的变化磁场，同时就有电场，而变化的电场也在同时产生磁场，两者互相作用，它们互相垂直，并与自己的运动方向垂直。
这种电场与磁场的总和，就是我们所说的电磁场。
一般存在于某一空间的静止电场和静止磁场，不能叫做电磁场。
在这种情况下，电场与磁场各自独立地发生作用，两者之间没有关系。
我们通常所称的电磁场，始终是交变的电场与交变的磁场的组合。
彼此之间相互作用，相互维持。
这种相互联系，说明了电磁场能在空间里运动的原理。
电场的变化，会在导体及电场周围的空间形成磁场，由于电场在不停地变化着，因而形成的磁场也必然不停地变化着。
这样，变化的磁场又在它自己的周围空间里形成新的电场，电磁场就这样反复下去。
由此可见，电磁场是一个振荡过程，电磁波本身是具有能量的，因而会辐射到空间中去。
正如麦克斯韦的电磁理论所阐述的要点：①除静止的电荷所产生的无旋的电场外，变化的磁场也要产生涡旋的电场；②变化的电场和传导电流一样产生涡旋的磁场。
即变化的电场和磁场不是彼此孤立的，而是它们互相联系的，互相激发而组成一个统一的电磁场。
4．电场强度E(electric field intensity) 电场强度是用来表示电场中各个点电场的强弱和方向的物理量。
电场的强弱可由单位电荷在电场中所受力的大小来表示。
同一电荷在电场中受力大的地方电场就强，反之受力弱的地方电场就弱。
实验证明，距离带电体近的地方则电场强，反之远的地方则电场弱。
所以，电场强度即为试验电荷所受的力和试验电荷所带电量之比值。
电场强度的表示单位为V/ m在输电线路和高压电器设备附近的工频电场强度通常用kV/ m表示，而家用电器设备附近电场强度相对较低，通常用V/ m表示。
电场强度的物理单位常采用伏/米(V / m)、毫伏/米(mV/ m)、微伏/米(卩V/ m)等表示。
场强的表示亦可用分贝(dB)，分贝多用在干扰大小的表示数量上。
但在微波方面，表示电磁场的强弱常用功率密度(power density) 毫瓦/厘米2(mV/cvm)、微22瓦/厘米(卩W/cm)，亦可用伏/米(V/ m)表示。
电场强度是一个矢量，它的方向为试验电荷( 带有微量电荷的物体) ，在该点所受力的方向，基本公式为式中：E—— m点的电场强度；F——电荷Q在m点所受的力。
电场中某点的电场强度在量值与方向上等于一个单位正电荷在该点所受的力。
E( m)= F( m) / Q (1)5. 磁场强度H(magnetic field intensity)磁场的强弱用磁场强度H来表示，它是个矢量。
磁场强度H 的大小，即磁场中某点的磁场强度H在数值上等于在该点上单位磁极所受的力。
如果单位磁极所受的力正好是1达因(dyn ；1dyn=10-5N),那么这点的场强度H就是1奥斯特(Oe)。
常用表示单位为安/米(A / m)o6. 复合场强(repeat field intensity)是指两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强，其值为各单个频率场强平方和的根值。
可用一公式表示：E= E21+ E+,+ E2n式中：E――复合场强，v/m E1, E2,,,日一一各单个频率所测得的场强，V/ m。
7. 场强计算适用于开放辐射源所产生的环境电磁辐射，长、中、短波(100kHz 〜30MHz),超短波(30MHz〜300MHz),微波(300MHz〜300GHz),可按公式计算，可供新建广播电台、电视台、雷达站、地面卫星站等地点的选择和建立防护带作为依据［2］。
1) 长、中波(垂直极化)场强计算公式：2) 、彳 n ・r 〕（£ -1） 2+ （ 60 入彷）2=入 £ 2+ （60入门2（A3）式中：P ――发射机功率，kW;r ――被测点与发射天线的距离， km;G ――相对于接地基本振子的天线增益， dB; F ――地面的衰 减系数；X —数量距离；入—波长，m £ —介电常数；z ——导电系数，1/ Q • m2）短波（水平极化波）场强计算公式：短波（水平极化波）场强计算公式同式（ A1、A2）,但其中X 按式（A4）计算：3）电视、调频超短波场强计算公式:(A5)式中：P ――发射机功率，kW G 相对于半波偶极子的天线增 益，dB;r ――被测点与发射天线的距离，km;F （ 6 ）――天线垂(A1)2+0.3 XF =1.14 % 2+X +0.6X 2 (A直面方向性函数(视天线型式和层数而异)4) 雷达等微波功率密度S计算公式:100 J W/品24 n • r(A6) 式中：P――发射机平均功率，W G天线增益，dB; r――天线与被测点距离，m。
5) 计量单位的换算：电场强度与功率密度在远区场中的换算公式：E2S=377 (A7)式中：S――功率密度，W/用；E――电场强度，V/m。
8. 功率密度(power density )单位时间、单位面积内所接受超高频辐射的能量称为功率密度，用P表示，单位为mW/cm^ W/cn2!。
在远区场，功率密度与电场强度E或mW/cm磁场强度H之间关系式为片島(P=37.7 x H" (mW/cm)以上8种是最常用的，尤其是电场强度、磁场强度和功率密度应用频率更高三、近区场和远区场[3]1 .近区场(near-field region)通常指靠近天线或其他电磁辐射体的区域。
在近区场内，电场和磁场不具有平面波的特性，点与点之间的差异很大。
近区场又分为感应场(reactive near-field region) 和辐射场(radiati ng n ear-field regio n) 。
感应场是最接近电磁辐射体的区域，包含有绝大部的辐射能量。
在感应场内，电磁能量将随着离开场源距离的加大而较迅速地衰减。
近区场具有的特性：①在近区场内，电场强度E和磁场强度H的大小没有确定的比例关系。
一般来讲，电压咼电流小的场源(如天线、馈线等)，电场强度比磁场强度大得多；电压低电流大的场源(如电流线圈)，磁场强度又远远大于电场强度。
②近区场电磁场强度要比远区场电磁场强度随距离衰减速度快。
③近区场电磁场感应现象与场源密切相关，近区场不能脱离场源而单独存在。
2.远区场(far-field region)相对于近区场而言，半径为一个波长之外的区域称远区场。
它以辐射状态出现，所以又叫辐射场。
远区场可以说已经脱离了场源而按自己的规律运动变化；远区场电磁辐射强度随距离衰减比近区场缓慢，其特性主要有：①远区场以辐射形式存在，电场强度与磁场强度之间有一固定关系，即E= \/十H=120n 377H式中：卩0真空中的导磁率; 真空中的介电常数。
②E与H互相垂直，而又都和传播方向垂直。
③磁波在真空中的传播速度为8c= ~ 3 x 10 (m/s)寸E o a °④无线电波的波长与频率的关系为c 3 X08入=f = f (m)式中：c――电磁波传播的速度，3x 108m/s;入一一波长，m；f ――频率，Hz。
四、电磁波的传播麦克斯韦预言了电磁波的存在并计算出了电磁波在真空中的传播速度就是光速，并指出光就是电磁波，在空间传播的平面电磁波可用图1-1来表示［1,8］。
E代表电场强度，H代表磁场强度，这两个量是互相垂直的，而且同时与传播方向c垂直。
它们的关系符合右手螺旋法则：即四指由E转向H时，垂直伸直的大拇指图id平面电融液的空间传播的指向就是电磁波的传播方向，即V的方向。
